對話論證的探究對促進學童科學概念理解之探討毕业论文

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1、對話論證的探究對促進學童科學概念理解之探討林燕文I洪振方2I國立高雄師範大學科學教育研究所博士班研究生2國立高雄師範大學科學教育研究所副教授(收稿日期：2006年11月15日；接受刊登日期：2007年05月01日)摘要本研究主要想瞭解對話論證的探究對促進學童科學概念的理解之學習成效，並探討其中主要的影響因素。研究方法是採準實驗研究設計的方式，讓實驗組進行對話論證的探究，控制組進行一般性探究，再比較實驗組學童與控制組學童對科學概念理解的差異；分析方法是從學童對自然現象科學解釋的開放式問卷中進行概念分析，將之歸

2、類為不同理解層級的解釋架構，以其解釋架構是否由較低的理解層級往較高的理解層級遷移，作為判斷學童科學概念的理解是否促進的判準。研究結果發現進行對話論證的探究之學童比進行一般性探究的學童在科學概念的理解上有較顯著的提昇效果，而其主要的影響因素為學童在論證過程中所使用的論述策略、論證結構、以及科學推理傾向等因素。關鍵詞：論證、科學解釋、解釋架構壹、前言一、研究緣起與重要性自從Schwab(1962)大力呼籲以探究的方式來學習科學，至今已超過半個世紀，其間歷經各種科學教育改革的年代，如今探究式學習又重新被加以重視，

3、但現今探究式學習強調的重點與以往強調的重點已有許多的差異，特別是視科學為一種論證與解釋的過程以增進同儕彼此之間概念的成長。Duschl和()sbome(2()()2)指岀了論證對於探究式學習的重要性：以探究的過程來教科學若未能讓學生有機會進行論證、解釋的建構和證據的評價，那麼將無法呈現科學本質的核心成份或是建立一個發展學生理解的機會；因此，本研究基於科學探究是現今科學教育注重的學習方式，科學論證又是探究式學習強調的重點，將論證置於於探究式學習的主要核心，發展以對話論證為基礎的探究式學習，一方面是為了增進學習

4、者對科學本質的認識，更重要的是作為促進學童科學概念理解的有效學習策略，並進一步探討其背後的主要影響因素。二、研究問題本研究的主要目的是構思以對話論證的探究來促進學童對科學概念的理解，並進一步探討其背後主要的影響因素；基於此，研究者想藉由本研究來解答以下問題：（一）國小學童對長短蠟燭燃燒現象之科學解釋的解釋架構為何？（二）對話論證的探究是否比一般性探究較顯著地促進學童對科學概念的理解？（三）以對話論證的探究來促進學童對科學概念的理解其主要的影響因素為何？貳、文獻探討一、進行對話論證的探究之必要性依據美國《國家

5、科學教育標準》（NationalResearchCouncil,NRC,1996；以下簡稱《標準》）對探究的說明：「探究是一個多面向的活動，其涉及觀察、提問和審視書本和其他來源資訊以瞭解什麼是已知的；還包括計劃研究調查、從實驗證據檢視什麼是已知的，使用工具來收集、分析和詮釋數據；提出解答、解釋和預測，以及溝通得到的結果，探究需要對假設進行鑑別、批判和使用邏輯思考，及另有解釋的思考」（p.23'探究幾乎是《標準》內容所強調的核心，NRC（20（X））更進一步出版《探究與國家科學教育標準》做為實行探究式教學與學

6、習的指引，可見探究式學習在現今美國國家科學教育倍受重視的程度，更是現今科學教育改革的重要趨勢！（一）對話論證是現今為促進探究所強調的重點現今探究所強調的重點已與以往所強調的有所不同，根據《標準》所載明為促進探究在科學學習強調重點的改變為：由直接獲取答案轉為強調使用證據和策略來發展或修正解釋，由視科學為探索和實驗轉為強調論證和解釋，由提供有關科學內容之問題的解答轉為強調溝通科學解釋，並強調應用實驗的結果到科學的論證和解釋，以及學生想法和工作公開地與全體同學溝通等（參見下表2-1由《標準》所列強調重點上的改變

7、說明了現今探究式教學與學習已將科學論證與科學解釋視為科學課室中的必要元素，這是值得加以重視的！（二）採取論證為本位的探究之必要性論證可以視為一種社會性對話活動，在如此的對話過程中，成員提岀自己對問題的理解，藉由其他成員的批判進行檢視和反思，以增進自己對問題更深入的理解，同時也協助他人增進理解；因此，此種對話方式是一種社會合作認知的形式，符合Vygotsky（1978）主張社會互動是學習的基礎以及最佳表現的落實，對彼此的「近側發展區」相互提供支持和輔助L學者（Jimenez-Aleixandre,Rodrig

8、uez&Duschl,2000）認為：論證特別地與科學教育相關是因為科學探究的目標是產生與調整知識宣稱、信念和行動，以瞭解自然；換言之，透過論證在科學課堂上的實施可以讓學生理解知識如何產生以及它的合理化過程。Driver等學者（2000）亦認為：權衡少強調多強調演示和證明科學內容的活動。侷限課堂上的研究調查。與情境無關的過程技能。強調個別的過程技能，如觀察或推論。獲取答案。視科學為探索和實驗。提供關於科學內容的問